Ako vám znalosť cirkadiánnych rytmov môže pomôcť získať správny spánkový režim

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Neurovedec Russel Foster vysvetlil, čo sú to cirkadiánne rytmy, prečo sa kazia a ako to súvisí so spánkom. Lifehacker publikuje preklad svojho článku.

Cirkadiánne rytmy sú vnútorné biologické rytmy tela s periódou asi 24 hodín. Pripravujú telo vopred, upravujú všetky fyziologické procesy v súlade s každodennými zmenami v okolitom svete.

Takmer všetky živé organizmy na planéte majú cirkadiánny rytmus, vrátane baktérií. U ľudí je hlavným cirkadiánnym rytmom cyklus spánok-bdenie.

Bunkové hodiny

Na molekulárnej úrovni telo riadi cirkadiánne hodiny, ktoré spúšťajú procesy vnútorných oscilácií, ktoré regulujú fyziologické procesy v súlade s vonkajším 24-hodinovým cyklom.

Existuje niekoľko typov hodinových génov, ktoré sú zodpovedné za produkciu bielkovín. Ich interakcia vytvára spätnú väzbu, ktorá spúšťa 24-hodinové kolísanie hodinových proteínov. Tieto proteíny potom signalizujú bunkám, aká je denná doba a čo treba urobiť. Tým idú biologické hodiny.

Cirkadiánne rytmy teda nie sú výsledkom spoločnej práce mnohých rôznych buniek, ako sa pôvodne predpokladalo, ale vlastnosťou každej jednotlivej bunky.

Aby boli cirkadiánne hodiny užitočné, musia byť synchronizované so signálmi z vonkajšieho sveta. Najzrejmejším príkladom nesúladu medzi biologickými hodinami a vonkajším svetom je pásmová choroba.

Keď sa ocitneme v inom časovom pásme, musíme svoje biologické hodiny prispôsobiť miestnemu času. Fotoreceptory (neuróny citlivé na svetlo v sietnici) zisťujú zmeny v cykle striedania svetla a tmy a vysielajú signály do cirkadiánnych hodín, aby upravili biologické hodiny tela v súlade s vonkajšími podnetmi. Úprava cirkadiánneho rytmu zabezpečuje správne fungovanie všetkých bunkových procesov.

Komplexné mnohobunkové organizmy majú často hlavné hodiny, ktoré koordinujú prácu všetkých hodinových buniek. U cicavcov sú hlavnými hodinami suprachiazmatické jadro (SCN) umiestnené v mozgu. SCN prijíma informácie o svetle z buniek sietnice, upravuje v nej neuróny a tie už vysielajú signály, ktoré koordinujú prácu všetkých ostatných procesov v tele.

Základné vlastnosti cirkadiánnych rytmov

1. Cirkadiánne rytmy sú udržiavané za konštantných podmienok svetla alebo tmy v neprítomnosti iných vonkajších stimulov. Toto bolo objavené ako výsledok experimentu, ktorý v roku 1729 uskutočnil francúzsky vedec Jean-Jacques de Meran. Rastlinu umiestnil na tmavé miesto a všimol si, že aj v neustálej tme sa listy otvárajú a zatvárajú v rovnakom rytme.

To bol prvý dôkaz, že cirkadiánne rytmy sú vnútorného pôvodu. Môžu kolísať av závislosti od druhu môžu byť o niečo dlhšie alebo kratšie ako 24 hodín.

2. Cirkadiánne rytmy sú nezávislé od vonkajšej teploty. Nespomalia ani nezrýchlia vo veľkej miere, a to ani pri dramatických zmenách teploty. Bez tejto vlastnosti by cirkadiánne hodiny nedokázali ukazovať čas.

3. Cirkadiánne rytmy možno priradiť k vonkajšiemu 24-hodinovému dňu. V tomto prípade je hlavným signálom svetlo, hoci vplyv majú aj iné signály.

Význam cirkadiánnych rytmov

Mať biologické hodiny umožňuje telu predvídať predvídateľné zmeny v prostredí a vopred vyladiť správanie tak, aby zohľadňovalo tieto podmienky. Napríklad s vedomím, že úsvit príde o tri hodiny, telo začne zvyšovať rýchlosť metabolizmu, teplotu a zvyšuje krvný obeh. To všetko nás pripravuje na náročnú aktivitu počas dňa.

Večer, keď sa chystáme do postele, sa fyziologické procesy v tele začnú spomaľovať. Počas spánku mozog aktívne pracuje. Zachytáva spomienky, spracováva informácie, rieši problémy, vysiela signály na opravu poškodených tkanív a reguluje zásoby energie. Niektoré časti mozgu sú počas spánku aktívnejšie ako počas bdenia.

Cirkadiánne rytmy a spánok

Spánkový cyklus je najzrejmejším cirkadiánnym rytmom u ľudí a zvierat, ale závisí od viac než len cirkadiánnych rytmov.

Spánok je mimoriadne ťažký stav, ku ktorému dochádza v dôsledku interakcie rôznych oblastí mozgu, hormónov a systému neurotransmiterov. Kvôli svojej zložitosti je spánkový cyklus veľmi ľahko narušený.

Nedávne štúdie ukázali, že poruchy spánku a cirkadiánneho rytmu sú bežné pri neurodegeneratívnych aj neuropsychiatrických poruchách, pri ktorých neurotransmitery správne nefungujú. Táto porucha je napríklad typická pre viac ako 80 % pacientov s depresiou a schizofréniou.

Ale nepríjemnosti, ktoré vyplývajú z pocitu ospalosti počas dňa, sú maličkosti. Poruchy spánku a cirkadiánneho rytmu sú tiež spojené s celým radom patológií, vrátane depresie, nespavosti, zhoršenej pozornosti a pamäti, zníženej motivácie, metabolických porúch, obezity a problémov s imunitným systémom.

Ako si upraviť biologické hodiny

Vedcov dlho zaujímalo, ako oko deteguje svetlo, aby upravilo cirkadiánne rytmy. Nedávno boli v sietnici objavené špeciálne svetlocitlivé bunky – fotosenzitívne gangliové bunky sietnice. Tieto bunky sa líšia od tyčiniek a čapíkov, ktoré vedci poznajú už dlho.

Zrakové podnety, vnímané fotosenzitívnymi gangliovými bunkami, prechádzajú z oka do mozgu cez zrakový nerv. Ale 1-2% týchto gangliových buniek obsahuje vizuálny pigment, ktorý je citlivý na modrú. Fotosenzitívne gangliové bunky teda zaznamenávajú úsvit a súmrak a pomáhajú upravovať biologické hodiny tela.

V dôsledku moderného životného štýlu často nemáme dostatok svetla a väčšinu času trávime v uzavretých priestoroch. To môže byť dôvod, prečo naše hodiny nie sú správne nastavené.

Výskum ukázal, že jesť v rovnakom čase a cvičiť ráno vám môže pomôcť vytvoriť si správny spánkový režim.